2023-2024學(xué)年天津市中小學(xué)生mixly創(chuàng)意編程第19課雙巡線小車-教學(xué)設(shè)計授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間課程基本信息1.課程名稱：mixly創(chuàng)意編程

2.教學(xué)年級和班級：八年級1班

3.授課時間：2023年11月7日上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時核心素養(yǎng)目標(biāo)1.創(chuàng)新思維：培養(yǎng)學(xué)生運用編程解決實際問題的能力，激發(fā)創(chuàng)新意識。

2.信息意識：提高學(xué)生信息處理和獲取的能力，增強對信息技術(shù)的應(yīng)用意識。

3.技術(shù)應(yīng)用：熟練掌握mixly編程工具，提升編程實踐操作技能。

4.合作學(xué)習(xí)：在團隊項目中培養(yǎng)學(xué)生溝通協(xié)作的能力，提高團隊解決問題的效率。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

-重點理解雙巡線小車的工作原理，包括紅外傳感器的工作機制和巡線算法。

-熟練運用mixly編程語言編寫控制小車行進和轉(zhuǎn)向的代碼。

-能夠根據(jù)實際需求調(diào)整紅外傳感器的位置和靈敏度，實現(xiàn)小車在不同環(huán)境下的巡線。

2.教學(xué)難點：

-難點一：紅外傳感器巡線算法的理解與應(yīng)用。學(xué)生需要理解紅外傳感器如何檢測光線強度，并據(jù)此調(diào)整小車的行進方向。

例如，當(dāng)小車遇到光線強的一側(cè)時，應(yīng)向光線弱的一側(cè)轉(zhuǎn)向。

-難點二：編程邏輯的復(fù)雜度。學(xué)生需要編寫能夠處理多種情況的代碼，如遇到障礙物時的避障邏輯。

例如，編寫代碼使小車在遇到障礙物時能夠自動轉(zhuǎn)向繞行。

-難點三：傳感器調(diào)試。學(xué)生需要掌握如何調(diào)整傳感器的位置和靈敏度，以適應(yīng)不同的巡線環(huán)境。

例如，通過實驗調(diào)整傳感器角度，使小車在直線路段和彎道都能穩(wěn)定巡線。教學(xué)資源-軟硬件資源：mixly創(chuàng)意編程軟件、Arduino板、雙巡線小車套件（含紅外傳感器、電機驅(qū)動器、輪子等）

-課程平臺：mixly在線編程平臺

-信息化資源：雙巡線小車編程教程視頻、相關(guān)教學(xué)案例庫

-教學(xué)手段：實物演示、小組合作、實踐操作教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺發(fā)布mixly編程軟件的基本操作教程，要求學(xué)生預(yù)習(xí)如何使用mixly進行編程。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題：提出問題如“如何設(shè)置Arduino板與電腦的連接？”和“mixly編程界面有哪些功能？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進度：通過平臺查看學(xué)生的預(yù)習(xí)進度，確保所有學(xué)生都完成了基本的軟件安裝和界面熟悉。

學(xué)生活動：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀教程，學(xué)習(xí)mixly軟件的基本操作。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生思考如何通過編程控制Arduino板，并嘗試回答預(yù)習(xí)問題。

方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過自學(xué)掌握mixly軟件的基礎(chǔ)使用。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺進行預(yù)習(xí)資源的共享和進度監(jiān)控。

作用與目的：

為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，確保學(xué)生能夠跟上課程進度。

2.課中強化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：通過展示雙巡線小車的工作視頻，引出本節(jié)課的主題。

講解知識點：講解紅外傳感器的工作原理和雙巡線算法的基本概念。

組織課堂活動：讓學(xué)生分組，每組一臺小車，實際操作編程控制小車巡線。

學(xué)生活動：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，理解紅外傳感器和巡線算法。

參與課堂活動：學(xué)生分組實踐，編寫代碼控制小車巡線。

方法/手段/資源：

講授法：教師講解核心知識點。

實踐活動法：學(xué)生通過實際操作學(xué)習(xí)編程技能。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力。

作用與目的：

學(xué)生通過實踐活動掌握編程技能，理解雙巡線小車的工作原理。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：要求學(xué)生編寫一個簡單的巡線程序，并嘗試優(yōu)化。

提供拓展資源：推薦相關(guān)編程書籍和在線教程，供學(xué)生進一步學(xué)習(xí)。

學(xué)生活動：

完成作業(yè)：學(xué)生獨立完成作業(yè)，鞏固所學(xué)知識。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用推薦資源進行深入學(xué)習(xí)。

方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過自學(xué)完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：學(xué)生通過反思作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)的內(nèi)容，提升自我學(xué)習(xí)能力。

作用與目的：

鞏固和深化學(xué)生對編程技能的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《Arduino編程實戰(zhàn)指南》：介紹Arduino編程的基礎(chǔ)知識和實踐項目，適合學(xué)生進一步學(xué)習(xí)Arduino編程。

-《混合現(xiàn)實與編程》：探討混合現(xiàn)實技術(shù)在編程教育中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對未來科技的興趣。

-《機器人編程入門》：介紹機器人編程的基本概念和實戰(zhàn)案例，幫助學(xué)生了解機器人編程的基本原理。

2.鼓勵學(xué)生進行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-編程挑戰(zhàn)：鼓勵學(xué)生參加在線編程挑戰(zhàn)，如“C”或“LeetCode”等，提升編程能力和解決問題的能力。

-機器人項目：組織學(xué)生參加機器人制作比賽，如“RoboCup”或“VEXRobotics”等，通過實際操作提高編程技能。

-創(chuàng)意編程：引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識，設(shè)計并實現(xiàn)自己的創(chuàng)意項目，如智能家居控制、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等。

-編程社區(qū)：推薦學(xué)生加入編程社區(qū)，如“StackOverflow”或“GitHub”等，與其他編程愛好者交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗。

3.拓展知識點

-Arduino編程基礎(chǔ)：深入學(xué)習(xí)Arduino編程語言，掌握變量、函數(shù)、循環(huán)等基本語法。

-控制算法：研究控制算法，如PID控制、模糊控制等，提高編程的復(fù)雜度和實用性。

-傳感器技術(shù)：了解不同類型傳感器的原理和應(yīng)用，如溫度傳感器、濕度傳感器、紅外傳感器等。

-機器人編程：學(xué)習(xí)機器人編程的基本原理，掌握機器人運動控制、路徑規(guī)劃等技能。

-混合現(xiàn)實技術(shù)：了解混合現(xiàn)實技術(shù)的原理和應(yīng)用，如增強現(xiàn)實（AR）、虛擬現(xiàn)實（VR）等。

4.實用性項目案例

-智能家居系統(tǒng)：設(shè)計一個基于Arduino的智能家居系統(tǒng)，實現(xiàn)對家庭設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

-環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)：開發(fā)一個基于Arduino的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)測室內(nèi)溫度、濕度等參數(shù)。

-基于Arduino的機器人：制作一個簡單的機器人，使其能夠?qū)崿F(xiàn)基本運動控制和避障功能。

-增強現(xiàn)實游戲：利用增強現(xiàn)實技術(shù)，設(shè)計一個互動游戲，提高學(xué)生的編程和創(chuàng)意設(shè)計能力。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《Arduino編程入門教程》：這本書詳細(xì)介紹了Arduino的基礎(chǔ)知識和編程技巧，適合學(xué)生深入學(xué)習(xí)。

-視頻資源：《Arduino編程基礎(chǔ)教程視頻》：通過一系列視頻教程，學(xué)生可以直觀地學(xué)習(xí)Arduino編程的基本操作和項目制作。

2.拓展要求：

-編程實踐：學(xué)生可以嘗試編寫一個簡單的Arduino程序，控制LED燈閃爍，這是一個基礎(chǔ)且實用的編程練習(xí)。

-項目設(shè)計：鼓勵學(xué)生設(shè)計一個基于Arduino的小項目，如溫度監(jiān)測器、自動灌溉系統(tǒng)等，這些項目能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際生活中。

-傳感器應(yīng)用：學(xué)生可以探索使用不同的傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器、光敏傳感器等，來擴展他們的Arduino項目。

-代碼優(yōu)化：對于已經(jīng)完成基礎(chǔ)編程練習(xí)的學(xué)生，可以挑戰(zhàn)優(yōu)化他們的代碼，提高程序的效率和可讀性。

-團隊合作：學(xué)生可以組成小組，共同完成一個更復(fù)雜的項目，如一個簡單的智能家居系統(tǒng)，這樣可以提高他們的團隊合作和溝通能力。

教師指導(dǎo)：

-教師可以推薦一些在線論壇和社區(qū)，如“Arduino論壇”和“StackOverflow”，供學(xué)生在遇到問題時進行查詢和交流。

-教師可以提供一些編程練習(xí)的指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決編程中的難題。

-教師可以組織定期的討論會，讓學(xué)生分享他們的項目進展和遇到的問題，促進知識的共享和技能的提升。教學(xué)評價1.課堂評價

-提問與回答：通過課堂提問，了解學(xué)生對雙巡線小車編程知識的掌握程度。例如，詢問學(xué)生如何設(shè)置傳感器位置以實現(xiàn)最佳巡線效果，以及如何調(diào)試代碼以應(yīng)對不同光線條件。

-觀察學(xué)生操作：在學(xué)生進行編程實踐時，觀察他們的操作流程，包括對mixly編程工具的使用是否熟練，代碼編寫是否規(guī)范，以及解決問題的能力。

-小組討論：通過小組討論的形式，評估學(xué)生的合作能力和溝通技巧。觀察學(xué)生在討論中是否能夠提出建設(shè)性的意見，是否能夠傾聽他人觀點并有效表達自己的看法。

-實踐操作測試：在課程結(jié)束時，進行實踐操作測試，評估學(xué)生是否能夠獨立完成雙巡線小車的編程和調(diào)試工作。

2.作業(yè)評價

-作業(yè)批改：對學(xué)生的課后作業(yè)進行認(rèn)真批改，包括代碼的正確性、程序的完整性以及注釋的清晰度。

-反饋與指導(dǎo)：在批改作業(yè)的過程中，及時給予學(xué)生反饋，指出作業(yè)中的錯誤和不足，并提供改進建議。

-鼓勵與激勵：對于表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生，給予口頭或書面的表揚，鼓勵他們繼續(xù)保持和進步。

-個性化評價：針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進行個性化評價，幫助每個學(xué)生找到自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏和提升空間。

3.評價工具與方法

-提問與回答：通過課堂提問，使用口頭評價的方式，即時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

-觀察記錄：使用觀察記錄表，記錄學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，作為長期評價的依據(jù)。

-小組評價：通過小組評價，收集同伴反饋，促進學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)和共同進步。

-實踐操作測試：通過實踐操作測試，使用書面評價的方式，評估